基于精益制造的生产执行系统库存管理设计

孙力群 宋文文

摘要：面向精益制造理念的生产执行系统mes为生产型企业集约经营创建管理平台，企业的生产经营流程得到极优化的设计，该文以参与实施的项目为载体，分析说明了在生产执行管理系统中，库存管理的设计理念与目标，并依据目标，设计了物料和产品库存管理的自动化和精细化流程，实现了全流程数据追溯。特别是使用了灵活的入库、出库匹配策略，响应了可能发生的各类库存物料和产品需求变化。

关键词：精益制造;生产执行系统;系统设计;质量检验;库存管理;出库管理

中图分类号：TP311文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）33-0295-02

1精益制造库存管理的总目标

精益制造的目标是在生产及其过程各个节点环节，以效率极限优化、自我感知的方式动态实现“无等待”概念的理想化生产流程。而库存管理作为各类生产资源供给和产品输出地，它在时空上与整体流程的流畅衔接，事关精益化生产流程能否实现的关键环节。库存管理流程与其他流程的协作关系见图1。

在多品种、小批量制造企业的实际生产过程中，产品多种多样化、产品结构各异，各个生产环节很难精确、及时地完成各自的生产任务，影响后续生产过程。同时，因原料供应、产品需求经常不确定，生产连贯性不能总是实现。实际企业库存一般不可能为零，只能以成本和效益最优化条件下，维持安全库存是现实目标。

2入库检验管理设计

1）产成品检验。企业在生产过程中产品质量检验，简称生产检验，是指生产企业内部的检验，又称生产方（或第一方）检验，它是企业生产活动的重要组成部分。只有检验合格的产品才能待装入库。入库前检验的记录格式可为，产品名称和规格相关信息，送检和检验的时间，送检和检验数量，合格数量，自然和非自然报废数量。允许未通过检验的产品报废入库或重新排人工序中返工。

同一个生产任务单，产品可能在时段上分批产出，系统支持同一任务的分批检验，可按批次和任务单自动计算统计检验结果。检验合格产品进入包装流程，状态变换为待入库状态，按照先后顺序自动排队。

2）采购品检验。采购品分行政采购物品和为经常性生产的备库采购，检验合格后允许物品入库。采购入库前检验的数据格式与生产检验大致一致。另外还可包括关联的采购订单数据、供货商数据，检验合格情况数据。

系统具有请检事件主动提醒功能。检验合格产品自动进入待采购入库队列。检验和人库货品绑定，杜绝未检验产品漏入库情况。同一采购订单的物品可按不同批次检验，并实时更新采购订单质量数据和已到货数据。一个订单或订单内每个项目完成所有批次检验后，该单元的状态由待检验转为可人库。

3）质量管理。分析统计检验历史记录，为优化生产和供货质量提供数据依据。统计各类产品历史期间的生产不合格率，按不合格率排序浏览，统计自然报废和人工报废不合格率。按产品，工序，操作人员查询不合格明细情况。查看供应商的供货质量情况，按供应商供货不合格率排序浏览。

3出入库管理设计

1）采购入库。采购订单的入库检验完成后，合格货品可接收入库。系统更新采购订单的实际接收数量，不足的可选择生成补单操作。

采购订单入库数据主要项目可包括采购订单数据，货品及其型号规格，入库时间，实际入库数量产品，入库地点数据。待人库的采购订单按检验完成顺序形成队列，仓库端浏览选择确认执行入库操作。某项货品库存记录的主要内容为货品编码，品名和型号规格，现有库存数量，安全库存数量下限，安全存库数量上限。

由于各种限制，同一采购订单可以采购项目为操作单元，按项目入库。甚至同一项目也可分多批次人库。分批次入库时，实时更新该订单人库项目、入库地点和入库数量等各种明细及时掌握相关进度。各采购项目有独立状态标志，标识本项目是否已人库完成。一个订单所有采购项完成入库后，整个采购订单处于已完成人库状态。采购货品全部人库的标志是仓库的实际接收数量与采购订单的检验合格数量相同。每轮入库操作会更新该货品的库存记录。

2）生产入库。检验合格，完成包装的成品入库。仓库端接收（待）入库记录执行入库操作，入库操作会更新该产品的库存记录。

（待）入库记录主要内容包括，产品品名及型号规格、销售订单号，非订单生产的按生产计划编号、人库数量、人库时间。入库数量初始默认等同于检验合格数量。

生产入库可以不是实际产成品入库操作，对于流转速度比较高的企业来说，即销即产即走的状况下，人库可以是逻辑入库，流程形式上有要求，但实物未人仓库而是直接发货。

3）生产领料出库。生产管理部门派送开工领料申请单，仓库依据申请单备料发料，生成领料记录。

领料申请数据可各项目可为：生产计划和生产任务的编码，开始生产时间，生产产品的相关数据，物料品名和规格，预计领料数量，实际领料数量，领料时间。

领料申请单中的物料种类和数据可自动生成初始值，系统会根据bom清单自动计算。在生产端，领料申请单自动创建，电子记录派送至仓库。仓库端依据一定策略，对领料申请执行出库操作。

入库和出库在一般意义上都有同一个关联事项，如为某个生产订单备料入库，然后生产任务发生时领料出库。在精益生产模式下，追求全流程可追溯是应有之义。即为谁入库，就由谁领出库。但在实际生产条件下，这是理想状况，因此设计了如下的匹配策略。

领料出库时按物料按来源可分为：为生产订单直接准备的物料，如采购入库;未被任何生产订单关联的物料，如经常性生产备料;领用与其他生产订单关联的备料，例如交货期比较紧张或客户优先级比较高;上一个类型的衍生是领用其他生产订单专门采购的物料。

这四种领料出库对应模式由一般到特殊，当领用库存物料不足时，系统可自动组合这些策略，直到满足数量要求。用户可直接接受或调整。这样既能保证人和出为同一来源，也能适应优先级不同情况下的领料需求。

4）销售出库。销售部按照客户订单交期进行产品发货处理。支持一个订单的分批发货。订单产品中成品外购，生产自制两类都需先逻辑人库（可能不进行实际人库）后才能销售出库。

销售出库申数据主要内容包括。销售订单号，产品及型号规格，交付时间和出库时间，出库和销售数量。销售出库申请可由系统根据交期和产品的逻辑库存量自动创建。销售部发送销售出库申请至仓库，销售出库申请记录数据由销售订单数据自动生成。

和生产领料出库的物料来源选择策略一样。销售出库产品按产品来源可分为：为销售订单直接准备的产品;未被任何销售订单关联的产品;使用与其他销售订单关联的产品;使用其他销售订单关联的库存成品或采购成品或生产成品。

5）库存实时状况查询统计。

查询统计各成品、物料的期初状况、入库记录、出库记录、结余情况。

查询统计销售订单各产品的需求情况，库存情况，已开始生产可入库情况，已开始采购可入库情况。

查询统计生产计划各产品所需物料的需求情况，库存情况，已采购可入库情况。

查询统计库存物品的安全库存情况。

4结束语

面向精益生产的管理模式，追求维持成本尽可能低的安全库存，库存物品时空数据清晰，及时响应、反馈和供给生产端和销售端需求。本系统的库存管理模块在功能设计在贯彻了这一理念，将质量管理、检验入库纳人整体流程。生产端产生的物料供应需求，自动分解生成物料清单，实现销售订单、排产数据、生產数据、物料采购数据、库存物料数据的绑定与追溯，并能灵活使用入、出库匹配策略，响应可能在发生的物料需求变化，为精益制造思想的系统实现打下了坚实基础。